Name: Hydroponiczny system wspólnej uprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych między roślinami a mikroorganizmami oraz sygnalizacji (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: Poznaj hydroponiczny system wspólnej uprawy roślin z mikroorganizmami do analizy interakcji molekularnych i sygnalizacji. Metoda umożliwia badanie odpowiedzi stresowych Arabidopsis thaliana i Agrobacterium tumefaciens w warunkach naśladujących naturę.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Chcielibyśmy podziękować Brianowi Weselowskiemu i Alexandrowi W. Eastmanowi za ich pomoc i przydatną dyskusję. Chcielibyśmy również podziękować doktorom Eugene'owi W. Nesterowi, Lingrui Zhangowi, Haitao Shenowi, Yuhai Cui i Gregowi Thornowi za ich pomoc, przydatne dyskusje i krytyczną lekturę manuskryptu. Badania te zostały sfinansowane przez Agriculture and Agri-Food Canada, Growing Forward-AgriFlex (RBPI numer 2555) oraz projekt Growing Forward II numer 1670, przeprowadzone przez autorów w ramach ich obowiązków. Badanie to zostało również częściowo sfinansowane przez Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) Discovery Grant RGPIN-2015-06052 przyznany Z-C Yuanowi.

<ol><li>Lambers, H., Mougel, C., Jaillard, B., Hinsinger, P. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-009-0042-x">Plant-microbe-soil interactions in the rhizosphere: An evolutionary perspective.</a> Plant Soil. 321 (1), 83-115 (2009).</li>
<li>Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P., vander Putten, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Going+back+to+the+roots%3A+The+microbial+ecology+of+the+rhizosphere%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Going back to the roots: The microbial ecology of the rhizosphere.</a> Nat. Rev. Microbiol. 11 (11), 789-799 (2013).</li>
<li>Somers, E., Vanderleyden, J., Srinivasan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhizosphere+bacterial+signalling%3A+A+Love+Parade+beneath+our+feet%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Rhizosphere bacterial signalling: A Love Parade beneath our feet.</a> Crit. Rev. Microbiol. 30 (4), 205-240 (2004).</li>
<li>Barah, P., Winge, P., Kusnierczyk, A., Tran, D. H., Bones, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+signatures+in+Arabidopsis+thaliana+in+response+to+insect+attack+and+bacterial+infection%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Molecular signatures in Arabidopsis thaliana in response to insect attack and bacterial infection.</a> PLoS ONE. 8 (3), (2013).</li>
<li>Zhang, J., Zhou, J. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+immunity+triggered+by+microbial+molecular+signatures%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Plant%22%5BJournal%5D)">Plant immunity triggered by microbial molecular signatures.</a> Mol. Plant. 3 (5), 783-793 (2010).</li>
<li>Paterson, E., Gebbing, T., Abel, C., Sim, A., Telfer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhizodeposition+shapes+rhizosphere+microbial+community+structure+in+organic+soil%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">Rhizodeposition shapes rhizosphere microbial community structure in organic soil.</a> New Phytol. 173 (3), 600-610 (2006).</li>
<li>Hartmann, A., Schmid, M., van Tuinen, D., Berg, G. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-008-9814-y">Plant-driven selection of microbes.</a> Plant Soil. 321 (1-2), 235-257 (2008).</li>
<li>Micallef, S. A., Shiaris, M. P., Colon-Carmona, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Arabidopsis+thaliana+accessions+on+rhizobacterial+communities+and+natural+variation+in+root+exudates%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Influence of Arabidopsis thaliana accessions on rhizobacterial communities and natural variation in root exudates.</a> J. Exp. Bot. 60 (6), 1729-1742 (2009).</li>
<li>Burr, T., Otten, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crown+gall+of+grape%3A+Biology+and+disease+management%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Phytopathol%22%5BJournal%5D)">Crown gall of grape: Biology and disease management.</a> Annu. Rev. Phytopathol. 37, 53-80 (2001).</li>
<li>Clough, S. J., Bent, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Floral+dip%3A+A+simplified+method+for+Agrobacterium-mediated+transformation+of+Arabidopsis+thaliana%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+J%22%5BJournal%5D)">Floral dip: A simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana.</a> Plant J. 16 (6), 735-743 (1998).</li>
<li>Binns, A. N., Costantino, P. The Agrobacterium oncogenes. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBinns%2C+AN+%22The+Rhizobiaceae%22">The Rhizobiaceae</a>. Spaink, H. P., Kondorosi, A., Hooykaas, P. J. J. , Springer International Publishing AG. Cham, Switzerland. (1998).</li>
<li>Gheysen, G., Angenon, G., Van Montagu, M. Agrobacterium-mediated plant transformation: a scientifically intriguing story with significant applications. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGheysen%2C+G+%22Transgenic+Plant+Research%22">Transgenic Plant Research</a>. Lindsey, K. , Harwood Academic. Amsterdam, Netherlands. (1998).</li>
<li>Valvekens, D., Von Montagu, M. V., Van Lijsebettens, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agrobacterium+tumefaciens-mediated+transformation+of+Arabidopsis+thaliana+root+explants+by+using+kanamycin+selection%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Arabidopsis thaliana root explants by using kanamycin selection.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85 (15), 5536-5540 (1988).</li>
<li>Krysan, P. J., Young, J. C., Sussman, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((T-DNA+as+an+insertional+mutagen+in+Arabidopsis%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">T-DNA as an insertional mutagen in Arabidopsis.</a> Plant Cell. 11 (12), 2283(1999).</li>
<li>Chilton, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+incorporation+of+plasmid+DNA+into+higher+plant+cells%3A+The+molecular+basis+of+crown+gall+tumorigenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Stable incorporation of plasmid DNA into higher plant cells: The molecular basis of crown gall tumorigenesis.</a> Cell. 11 (2), 263-271 (1977).</li>
<li>Gelvin, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agrobacterium+in+the+genomics+age%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Agrobacterium in the genomics age.</a> Plant Physiol. 150 (4), 1665-1676 (2009).</li>
<li>Subramoni, S., Nathoo, N., Klimov, E., Yuan, Z. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agrobacterium+tumefaciens+responses+to+plant-derived+signaling+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Plant+Sci%22%5BJournal%5D)">Agrobacterium tumefaciens responses to plant-derived signaling molecules.</a> Front. Plant Sci. 5, 322(2014).</li>
<li>Yuan, Z., Liu, P., Saenkham, P., Kerr, K., Nester, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptome+profiling+and+functional+analysis+of+Agrobacterium+tumefaciens+reveals+a+general+conserved+response+to+acidic+conditions+%28pH+5.5%29+and+a+complex+acid-mediated+signaling+involved+in+Agrobacterium-plant+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Transcriptome profiling and functional analysis of Agrobacterium tumefaciens reveals a general conserved response to acidic conditions (pH 5.5) and a complex acid-mediated signaling involved in Agrobacterium-plant interactions.</a> J. Bacteriol. 190 (2), 494-507 (2008).</li>
<li>Stachel, S. E., Messens, E., Van Montagu, M., Zambryski, P. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v318/n6047/abs/318624a0.html">Identification of the signal molecules produced by wounded plant cells that activate T-DNA transfer in Agrobacterium tumefaciens.</a> Nature. 318 (6047), 624-629 (1985).</li>
<li>Memelink, J., de Pater, B. S., Hoge, J. H. C., Schilperoort, R. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/dvg.1020080504/abstract">T-DNA hormone biosynthetic genes: Phytohormones and gene expression in plants.</a> Dev. Genet. 8 (5-6), 321-337 (1987).</li>
<li>Yuan, Z. -C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+plant+signal+salicylic+acid+shuts+down+expression+of+the+vir+regulon+and+activates+quormone-quenching+genes+in+Agrobacterium%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">The plant signal salicylic acid shuts down expression of the vir regulon and activates quormone-quenching genes in Agrobacterium.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104 (28), 11790-11795 (2007).</li>
<li>Yuan, Z. -C., Haudecoeur, E., Faure, D., Kerr, K. F., Nester, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+transcriptome+analysis+of+Agrobacterium+tumefaciens+in+response+to+plant+signal+salicylic+acid%2C+indole-3-acetic+acid+and+%CE%B3-amino+butyric+acid+reveals+signalling+cross-talk+and+Agrobacterium-plant+co-evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Cell.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Comparative transcriptome analysis of Agrobacterium tumefaciens in response to plant signal salicylic acid, indole-3-acetic acid and γ-amino butyric acid reveals signalling cross-talk and Agrobacterium-plant co-evolution.</a> Cell. Microbiol. 10 (11), 2339-2354 (2008).</li>
<li>Li, P. L., Farrand, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+replicator+of+the+nopaline-type+Ti+plasmid+pTiC58+is+a+member+of+the+repABC+family+and+is+influenced+by+the+TraR-dependent+quorum-sensing+regulatory+system%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">The replicator of the nopaline-type Ti plasmid pTiC58 is a member of the repABC family and is influenced by the TraR-dependent quorum-sensing regulatory system.</a> J. Bacteriol. 182 (1), 179-188 (2000).</li>
<li>Atkinson, M. M., Huang, J., Knopp, J. A. <a target="_blank" href="https://www.apsnet.org/publications/phytopathology/backissues/Documents/1985Articles/Phyto75n11_1270.pdf">Hypersensitivity of suspension-cultured tobacco cells to pathogenic bacteria.</a> Phytopathology. 75 (11), 1270-1274 (1985).</li>
<li>Veena,, Jiang, H., Doerge, R. W., Gelvin, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transfer+of+T-DNA+and+Vir+proteins+to+plant+cells+by+Agrobacterium+tumefaciens+induces+expression+of+host+genes+involved+in+mediating+transformation+and+suppresses+host+defense+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+J%22%5BJournal%5D)">Transfer of T-DNA and Vir proteins to plant cells by Agrobacterium tumefaciens induces expression of host genes involved in mediating transformation and suppresses host defense gene expression.</a> Plant J. 35 (2), 219-236 (2003).</li>
<li>León, J., Rojo, E., Sanchez-Serrano, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wound+signalling+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Wound signalling in plants.</a> J. Exp. Bot. 52 (354), 1-9 (2001).</li>
<li>Ditt, R. F., Kerr, K. F., de Figueiredo, P., Delrow, J., Comai, L., Nester, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Arabidopsis+thaliana+transcriptome+in+response+to+Agrobacterium+tumefaciens%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Plant+Microbe+In%22%5BJournal%5D)">The Arabidopsis thaliana transcriptome in response to Agrobacterium tumefaciens.</a> Mol. Plant Microbe In. 19 (6), 665-681 (2006).</li>
<li>Mandimba, G., Heulin, T., Bally, R., Guckert, A., Balandreau, J. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF02277392">Chemotaxis of free-living nitrogen-fixing bacteria towards maize mucilage.</a> Plant Soil. 90 (1-3), 129-139 (1986).</li>
<li>Rudrappa, T., Czymmek, K. J., Pare, P. W., Bais, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Root-secreted+malic+acid+recruits+beneficial+soil+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Root-secreted malic acid recruits beneficial soil bacteria.</a> Plant Physiol. 148 (3), 1547-1556 (2008).</li>
<li>Lee, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agrobacterium+tumefaciens+promotes+tumor+induction+by+modulating+pathogen+defense+in+Arabidopsis+thaliana%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Agrobacterium tumefaciens promotes tumor induction by modulating pathogen defense in Arabidopsis thaliana.</a> Plant Cell. 21 (9), 2948-2962 (2009).</li>
<li>Reymond, P., Weber, H., Damond, M., Farmer, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+gene+expression+in+response+to+mechanical+wounding+and+insect+feeding+in+Arabidopsis%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Differential gene expression in response to mechanical wounding and insect feeding in Arabidopsis.</a> Plant Cell. 12 (5), 707-720 (2000).</li>
<li>Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attachment+of+Agrobacterium+to+plant+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Plant+Sci%22%5BJournal%5D)">Attachment of Agrobacterium to plant surfaces.</a> Front. Plant Sci. 5, 252(2014).</li>
<li>Alatorre-Cobos, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved%2C+low-cost%2C+hydroponic+system+for+growing+Arabidopsis+and+other+plant+species+under+aseptic+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">An improved, low-cost, hydroponic system for growing Arabidopsis and other plant species under aseptic conditions.</a> BMC Plant Biol. 14 (1), 69(2014).</li>
<li>Conn, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol%3A+Optimising+hydroponic+growth+systems+for+nutritional+and+physiological+analysis+of+Arabidopsis+thaliana+and+other+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Methods%22%5BJournal%5D)">Protocol: Optimising hydroponic growth systems for nutritional and physiological analysis of Arabidopsis thaliana and other plants.</a> Plant Methods. 9 (1), 4(2013).</li>
<li>Nathoo, N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Identification+of+putative+plant+defense+genes+using+a+novel+hydroponic+co-cultivation+technique+for+studying+plant-pathogen+interaction%22">Identification of putative plant defense genes using a novel hydroponic co-cultivation technique for studying plant-pathogen interaction</a>. , University of Western Ontario. (2015).</li>
<li>Shaner, N. C., Campbell, R. E., Steinbach, P. A., Giepmans, B. N., Palmer, A. E., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+monomeric+red%2C+orange+and+yellow+fluorescent+proteins+derived+from+Discosoma+sp.+red+fluorescent+protein%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Improved monomeric red, orange and yellow fluorescent proteins derived from Discosoma sp. red fluorescent protein.</a> Nat. Biotechnol. 22 (12), 1567-1572 (2004).</li>
<li>Wise, A. A., Liu, H., Binns, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleic+acid+extraction+from+Agrobacterium+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol.+Bio%22%5BJournal%5D)">Nucleic acid extraction from Agrobacterium strains.</a> Methods Mol. Bio. 343, 67-76 (2006).</li>
<li>Nolan, T., Hands, R. E., Bustin, S. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17406449">Quantification of mRNA using real-time RT-PCR.</a> Nat. Protoc. 1 (3), 1559-1582 (2006).</li>
<li>Salter, M. G., Conlon, H. E. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-59745-257-1_21">Extraction of plant RNA.</a> Methods Mol. Bio. 362, 309-314 (2007).</li>
<li>Bao, Y., Wang, S., Yang, X., Li, T., Xia, Y., Meng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolomic+study+of+the+intervention+effects+of+Shuihonghuazi+Formula%2C+a+Traditional+Chinese+Medicinal+formulae%2C+on+hepatocellular+carcinoma+%28HCC%29+rats+using+performance+HPLC%2FESI-TOF-MS%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Ethnopharmacol%22%5BJournal%5D)">Metabolomic study of the intervention effects of Shuihonghuazi Formula, a Traditional Chinese Medicinal formulae, on hepatocellular carcinoma (HCC) rats using performance HPLC/ESI-TOF-MS.</a> J. Ethnopharmacol. 198, 468-478 (2017).</li>
<li>Korves, T. M., Bergelson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+developmental+response+to+pathogen+infection+in+Arabidopsis%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">A developmental response to pathogen infection in Arabidopsis.</a> Plant Physiol. 133 (1), 339-347 (2003).</li>
<li>Lyons, R., Rusu, A., Stiller, J., Powell, J., Manners, J. M., Kazan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+the+association+between+flowering+time+and+defense+in+the+Arabidopsis+thaliana-Fusarium+oxysporum+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Investigating the association between flowering time and defense in the Arabidopsis thaliana-Fusarium oxysporum interaction.</a> PLoS ONE. 10 (6), e0127699(2015).</li>
<li>Badri, D. V., Weir, T. L., vander Lelie, D., Vivanco, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhizosphere+chemical+dialogues%3A+Plant-microbe+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Rhizosphere chemical dialogues: Plant-microbe interactions.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 20 (6), 642-650 (2009).</li>
<li>Baerson, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detoxification+and+transcriptome+response+in+Arabidopsis+seedlings+exposed+to+the+allelochemical+benzoxazolin-2%283H%29-one%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Detoxification and transcriptome response in Arabidopsis seedlings exposed to the allelochemical benzoxazolin-2(3H)-one.</a> J. Biol. Chem. 280 (23), 21867-21881 (2005).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Biorąc pod uwagę stopniowy charakter wydzielania korzeni, stężenie substancji chemicznych wywołujących zjadliwość wytwarzanych w roślinach i ich wpływ na dynamiczne interakcje roślina-mikroorganizm występuje w gradientach przestrzennych i czasowych. W tym hydroponicznym systemie wspólnej uprawy nie uzupełnia się syntetycznego fitohormonu ani substancji chemicznej, która indukuje zjadliwość drobnoustrojów lub mechanizmy obronne roślin. W przeciwieństwie do tego, przy użyciu konwencjonalnych podejść, dodanie synte...

Mikroby związane z roślinami odgrywają istotną rolę w cyklach biogeochemicznych, bioremediacji, łagodzeniu zmian klimatu, wzroście i zdrowiu roślin oraz ich tolerancji na stresy biotyczne i abiotyczne. Mikroorganizmy oddziałują na rośliny zarówno bezpośrednio poprzez kontakt ze ścianą komórkową rośliny, jak i pośrednio za pomocą sekrecji chemicznej i sygnalizacji1,2,3. Jako organizmy osiadłe, rośliny wykształciły bezpośrednie i pośrednie mechanizmy oporności na infekcje patogenami. Obrona bezpośrednia obejmuje bariery strukturalne oraz ekspresję białek obronnych, natomiast obrona pośrednia obejmuje produkcję wtórnych metabolitów roślinnych i przyciąganie organizmów antagonistycznych wobec naciekających patogenów4,5. Pochodzące z roślin eksudaty korzeniowe, wydzieliny, śluzy, mucigel oraz lizaty zmieniają właściwości fizykochemiczne ryzosfery, aby przyciągać lub odpychać mikroby od ich gospodarzy6. Skład chemiczny wydzielin korzeniowych jest specyficzny dla danego gatunku, pełniąc tym samym rolę selektywnego filtra, który pozwala na rozwój w ryzosferze określonych mikroorganizmów zdolnych do rozpoznawania takich związków6. W ten sposób kompatybilne gatunki mikrobów mogą być stymulowane do aktywacji i zacieśniania swoich powiązań, co może przynieść korzyść lub szkodę roślinie-gospodarzowi1.
Zrozumienie oddziaływań między roślinami a mikroorganizmami w ryzosferze ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia produktywności roślin i funkcjonowania ekosystemów, ponieważ większość ekspozycji mikrobiologicznej i chemicznej zachodzi w strukturze korzeni oraz na granicy gleba-powietrze2,6,7,8. Jednakże badanie podziemnych oddziaływań roślina-mikrob oraz wzajemnych odpowiedzi stanowiło wyzwanie ze względu na ich intrygująco złożoną i dynamiczną naturę oraz brak odpowiednich modeli eksperymentalnych z naturalną strukturą korzeni i morfologią roślin w ściśle kontrolowanych warunkach wzrostu. Jako jeden z najintensywniej badanych fitopatogenów, Agrobacterium infekuje szeroki zakres roślin o znaczeniu rolniczym i ogrodniczym, w tym wiśnię, jabłoń, gruszę, winorośl i różę9. Agrobacterium jest ważnym organizmem modelowym dla zrozumienia oddziaływań patogen-roślina i stanowi potężne narzędzie w transformacji i inżynierii roślin10,11,12,13,14.
Molekularna biologia roślin-Agrobacterium oddziaływania były przedmiotem wnikliwych badań przez kilka dekad, a obecny stan wiedzy na temat Agrobacterium patogenność jest rozległa9,11,15,16. Agrobacterium patogenność przypisuje się w dużej mierze wyewoluowanym zdolnościom do odbierania sygnałów pochodzenia roślinnego, co skutkuje precyzyjną modulacją programu wirulencji oraz komunikacją międzykomórkową, zwaną quorum sensing17. The Agrobacterium program wirulencji jest regulowany przez kilka sygnałów dostępnych w ryzosferze i obejmuje dwa zestawy układów dwuskładnikowych: układ ChvG/I oraz układ VirA/G. Zakwaszone warunki w ryzosferze aktywują transkrypcję chvG/I, virA/Goraz kilka innych genów zaangażowanych w Agrobacterium patogenność, w tym virE0, virE1, virH1, virH2oraz geny systemu sekrecji typu VI (T6SS)18Związki fenolowe pochodzenia roślinnego, w tym acetosyringon (4'-hydroksy-3',5'-dimetoksyacetofenon), aktywują dwuskładnikowy system VirA/G poprzez mechanizmy sygnalizacji fosforylacyjnej.19Następnie VirA/G aktywuje cały Wirus regulon, co skutkuje przeniesieniem i integracją fragmentu bakteryjnego DNA o wielkości ok. 20 kb, zwanego DNA transferowym (T-DNA), z plazmidu Ti (tumor-inducing) do jądra komórkowego rośliny16T-DNA niesie geny odpowiedzialne za syntezę fitohormonów: kwasu indolem-3-octowego (IAA) (iaaM i iaaH) i cytokininę (ipt), a po ekspresji w komórkach roślinnych produkowane są duże ilości tych fitohormonów. Prowadzi to do nieprawidłowej proliferacji tkanek i rozwoju nowotworów roślinnych, znanych jako choroba raka korzeni, która stanowi chroniczny i nawracający problem dla roślin9,11,20IAA działa również wspólnie z kwasem salicylowym i kwasem gamma-aminomasłowym w celu represji Agrobacterium wirulencji lub w celu zmniejszenia Agrobacterium wyczuwanie kworum (QS)17,21,22. Aby przeciwdziałać tej represji, T-DNA niesie również geny biosyntezy opin, która aktywuje Agrobacterium wyczuwanie kworum w celu promowania Agrobacterium patogeniczność oraz służy jako źródło składników odżywczych dla patogenu22,23.
Mimo ogólnego, głębokiego zrozumienia oddziaływań między Agrobacterium a roślinami oraz wynikającego z nich transferu T-DNA do roślinnego gospodarza, złożone zdarzenia sygnalizacyjne na początkowym etapie interakcji są słabiej poznane. Wynika to częściowo z ograniczeń konwencjonalnych metod badania sygnalizacji Agrobacterium-roślina. Do badania molekularnych interakcji roślina-mikrob powszechnie wykorzystuje się zawiesinowe kultury komórek roślinnych oraz sztuczne, specyficzne dla danego miejsca rany24,26,27. Jednak zawiesiny komórkowe pozbawione są typowej morfologii rośliny; w szczególności komórki w zawiesinie nie posiadają struktur korzeniowych ani eksudatów korzeniowych, które są bardzo ważne dla aktywacji chemotaksji i wirulencji drobnoustrojów28,29. Próby zachowania morfologii rośliny i struktury korzeni podejmowano poprzez sztuczne ranienie roślin, co ułatwia infekcję w konkretnym miejscu, prowadząc do wykrycia indukowanych genów związanych z obroną rośliny w bezpośrednio zainfekowanej tkance30,31. Jednak sztuczne ranienie znacząco różni się od naturalnej infekcji patogenem, szczególnie że ranienie prowadzi do akumulacji kwasu jasmonowego (JA), który systemowo zakłóca naturalną sygnalizację i obronę rośliny26. Ponadto do sztucznego indukowania odpowiedzi gospodarza roślinnego lub wirulencji patogenu zazwyczaj stosuje się substancje chemiczne. Choć możliwe jest dodawanie takich związków chemicznych w stężeniach odpowiadających warunkom in planta, taka suplementacja nie uwzględnia stopniowej dyfuzji eksudatów korzeniowych do otaczającej ryzosfery, co generuje gradient chemotaktyczny wykrywany przez mikroby28,32. Biorąc pod uwagę ograniczenia konwencjonalnych metod badania interakcji roślina-mikrob, dokładność i głębia uzyskanych danych mogą być ograniczona, a wiedza wygenerowana za pomocą tych metod może nie przekładać się bezpośrednio na warunki in planta. Wiele aspektów sygnalizacji roślina-Agrobacterium nie jest jeszcze w pełni zrozumiałych, szczególnie na wczesnym etapie interakcji, zanim jeszcze rozwiną się objawy choroby.
Aby wyeliminować ograniczenia konwencjonalnych podejść, niniejsza praca przedstawia niedrogi, ściśle kontrolowany i elastyczny hydroponiczny system kokultywacji, który pozwala badaczom na głębsze zrozumienie złożonych szlaków sygnalizacyjnych i odpowiedzi na początkowym etapie molekularnych interakcji roślina-mikrob. Hydroponika jest szeroko stosowana do badania składników odżywczych roślin, eksudatów korzeniowych, warunków wzrostu oraz wpływu toksyczności metali na rośliny33,34. Modele hydroponiczne oferują szereg zalet, w tym niewielkie wymagania przestrzenne, dostępność różnych tkanek roślinnych, ścisłą kontrolę nad warunkami odżywczymi i środowiskowymi oraz kontrolę nad szkodnikami i chorobami. Systemy hydroponiczne są również mniej ograniczające dla wzrostu roślin w porównaniu do technik wysiewu na agar/fitoagar, które zazwyczaj ograniczają wzrost po 2-3 tygodniach. Co istotne, zachowanie struktur całej rośliny ułatwia naturalną sekrecję korzeniową, niezbędną do chemotaksji mikrobów i indukcji wirulencji8,29. System opisany w niniejszej pracy jest prostszy i mniej pracochłonny niż alternatywy33,34. Wykorzystuje on mniej elementów i nie wymaga żadnych narzędzi poza standardowymi nożyczkami. Do zapewnienia stabilnego wsparcia dla wzrostu roślin zastosowano siatkę metalową (w przeciwieństwie do nylonowej33), a do wspierania wzrostu mikrobów wykorzystano prostą metodę napowietrzania w warunkach sterylnych poprzez wstrząsanie. Dodatkowo, w systemie można zastosować siatki metalowe o różnych rozmiarach w zależności od potrzeb wzrostowych roślin, co pozwala na hodowlę różnorodnych gatunków roślin bez ograniczania szerokości ich korzeni.
W przedstawionym tutaj systemie hydroponicznej kokultywacji rośliny są hodowane w sterylnym układzie hydroponicznym, w którym korzenie roślin wydzielają związki organiczne wspierające wzrost zaszczepionych bakterii. W tym systemie kokultywacji nie stosuje się żadnych sztucznych substancji chemicznych, takich jak hormony roślinne, elicytory obronne czy związki indukujące wirulencję, co odzwierciedla naturalną homeostazę sygnalizacji komórkowej podczas interakcji roślin-mikroby. Dzięki temu hydroponicznemu systemowi kokultywacji możliwe było jednoczesne określenie ekspresji genów w tkance korzeniowej Arabidopsis thaliana Col-0 po infekcji Agrobacterium, a także aktywacji genów Agrobacterium podczas kokultywacji z Arabidopsis. Wykazano ponadto, że system ten nadaje się do badania przywierania Agrobacterium do korzeni roślin oraz profilu sekretomu korzeni roślin po kokultywacji (infekcji) z Agrobacterium (Rycina 1).
<img alt="Schemat procesu kokultywacji roślin i bakterii; analizy transkryptomiczne, genomiczne i metabolomiczne." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55955/55955fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Przegląd hydroponicznego systemu kokultywacji wraz z analizami próbek. Rośliny są hodowane na siatce (pędy nad siatką), a korzenie są zanurzone w pożywce hydroponicznej, która następnie jest inokulowana bakteriami w celu kokultywacji. Następnie tkanki roślinne i bakterie są rozdzielane w celu jednoczesnej ekstrakcji i analizy. Rysunek został zmodyfikowany na podstawie referencji35.

<table><tbody><tr><td>nasiona roślin (Arabidopsis thaliana Col-0)</td><td>Arabidopsis Biological Resource Centre</td><td>CS7000</td><td>https://abrc.osu.edu/order-stocks</td></tr><tr><td>bakterie (Agrobacterium tumefaciens C58)</td>Bakterie znakowane na <td>Uniwersytecie Waszyngtońskim</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td></td><td>opcjonalnie</td><td></td>, <td>w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>wir</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Probówki do mikrowirówek</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikrowirówka</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5% podchloryn sodu</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Woda podwójnie destylowana</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Autoklaw</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikropipeta&nbsp;</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>70% etanolu</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sole bazowe Murashige i Skoog (MS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M5524</td><td></td></tr><tr><td>sacharoza</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MES</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Mieszanka witamin B5</td><td>Fitoagar Sigma-Aldrich</td><td>G1019</td><td></td></tr> <tr><td></td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Głębokie szalki Petriego</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>siatka ze stali nierdzewnej</td><td>Ferrier Wire Goods Company Ltd</td><td>Klasa N/A</td><td>: 304; liczba oczek: 40 i razy; 40; drut DIA: taśma</td></tr><tr><td>mikroporowa 0,01, 1 "</td><td>3M</td><td>1530-1</td><td></td></tr><tr><td>dobowa komora wzrostu</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>cylindryczne zbiorniki szklane, 100 & razy; 80 mm&nbsp;</td><td>Można użyć Pyrex</td><td>3250</td><td>w innych rozmiarach, w takim przypadku zawartość płynu może wymagać regulacji</td></tr><tr><td>przepływu kaptur</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>forcepty</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>ekstrakt drożdżowy</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>trypton</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>MgSO4</td> <td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>inkubator z wytrząsaniem</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>spektrofotometr</td>(<td>różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>wytrząsarka</td><td>(różne)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>nożyczki</td><td>(różne)</td><td></td>opcjonalne<td>, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>mikroskop fluorescencyjny</td>(<td>różne)</td><td></td><td>opcjonalne, zależy od dalszego przepływu Analizy</td></tr><tr><td>Szkiełka mikroskopowe i szkiełka nakrywkowe</td> <td>(różne) Opcjonalnie,</td><td></td> <td>w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Lakier do paznokci</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>Opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Zestaw do ekstrakcji bakteryjnego RNA</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>Opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Zestaw do ekstrakcji RNA w instalacji (RNeasy Plant Mini Kit)</td><td>Qiagen</td><td>74903 lub 74904</td><td>opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>materiał i sprzęt do qRT-PCR</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>opcjonalne, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>materiał i sprzęt do analizy mikromacierzy</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>opcjonalne, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>ciekły azot</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>opcjonalne, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>moździerz i tłuczek</td> <td>(różne)</td><td></td><td>opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>0,2 i mikro; Filtr porowy m</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>Opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Probówki stożkowe 50 ml</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>Opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Liofilizator</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>Opcjonalnie, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Zamykane probówki</td> <td>testowe (różne)</td><td></td> <td>Opcjonalne, w zależności od dalszych analiz</td></tr><tr><td>Octan etylu</td> <td>(różne)</td><td></td><td>opcjonalny, zależy od dalszych analiz</td></tr><tr><td>gazowy azot</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>opcjonalne, zależy od dalszych analiz</td></tr><tr><td>materiał i sprzęt do HPLC</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>opcjonalne, zależy od</td></tr><tr><td>dalszych analiz materiał i sprzęt do ESI-TOF-MS</td> <td>(różne)</td><td></td> <td>opcjonalne, zależy od dalszych analiz</td></tr></tbody></table>

hydroponiczny system wspólnej uprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych między roślinami a mikroorganizmami oraz sygnalizacji

A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling

Eksperymentalny projekt naśladujący naturalne interakcje między roślinami a mikroorganizmami jest bardzo ważny dla nakreślenia złożonych procesów sygnalizacji roślina-mikroorganizm. Arabidopsis thaliana-Agrobacterium tumefaciens stanowi doskonały system modelowy do badania patogenezy bakterii i interakcji między roślinami. Wcześniejsze badania interakcji roślina-Agrobacterium w dużej mierze opierały się na kulturach zawiesinowych komórek roślinnych, sztucznym ranieniu roślin lub sztucznej indukcji mikrobiologicznych czynników wirulencji lub obrony roślin przez syntetyczne chemikalia. Jednak metody te różnią się od naturalnej sygnalizacji w planta, gdzie rośliny i drobnoustroje rozpoznają i reagują w sposób przestrzenny i czasowy. W pracy przedstawiono hydroponiczny system kouprawy, w którym nienaruszone rośliny są podtrzymywane przez metalowe sita siatkowe i współuprawiane z Agrobacterium. W tym systemie kouprawy nie jest uzupełniany żaden syntetyczny fitohormon ani substancja chemiczna, która indukuje zjadliwość mikrobiologiczną lub obronę roślin. Hydroponiczny system kouprawy bardzo przypomina naturalne interakcje roślina-mikroorganizm i sygnalizacyjną homeostazę w roślinach. Korzenie roślin można oddzielić od pożywki zawierającej Agrobacterium, a sygnalizację i reakcje zarówno gospodarzy roślin, jak i oddziałujących drobnoustrojów można badać jednocześnie i systematycznie. W dowolnym punkcie czasowym/interwale tkanki roślinne lub bakterie mogą być zbierane oddzielnie w celu przeprowadzenia różnych analiz "omicznych", demonstrując moc i skuteczność tego systemu. System kouprawy hydroponicznej można łatwo dostosować do badania: 1) wzajemnej sygnalizacji różnych systemów roślina-mikroorganizm, 2) sygnalizacji między gospodarzem rośliny a wieloma gatunkami drobnoustrojów (tj. konsorcjami mikrobiologicznymi lub mikrobiomami), 3) w jaki sposób składniki odżywcze i substancje chemiczne są zaangażowane w sygnalizację roślina-mikroorganizm oraz 4) w jaki sposób drobnoustroje wchodzą w interakcje z gospodarzami roślin i przyczyniają się do tolerancji roślin na stresy biotyczne lub abiotyczne.

Wzrost w hydroponicznym systemie współhodowli
Krzywa wzrostu A. tumefaciens C58 wykazała znaczącą fazę adaptacyjną w ciągu pierwszych 16 h kokultywacji, po której nastąpił bardzo stabilny wzrost podczas kokultywacji z A. thaliana Col-0, aż do osiągnięcia maksymalnej wartości OD600 wynoszącej około 0,9, począwszy od 48 h po inokulacji. W przeciwieństwie do tego, w kulturze kontrolnej bez A. thaliana<...

Opisany system kouprawy hydroponicznej wspiera nienaruszone rośliny za pomocą metalowych siatek i współhoduje je z bakteriami. Tkanki roślinne, bakterie i wydzielane cząsteczki mogą być następnie oddzielnie zbierane do dalszych analiz, co jednocześnie pozwala na zbadanie odpowiedzi molekularnych zarówno gospodarzy roślinnych, jak i oddziałujących na siebie mikroorganizmów lub mikrobiomów.

Hydroponiczny system wspólnej uprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych między roślinami a mikroorganizmami oraz sygnalizacji

An experimental design mimicking natural plant-microbe interactions is very important to delineate the complex plant-microbe signaling processes. ...

Ogólnym celem tego systemu jest badanie wzajemnych interakcji sygnałowych i odpowiedzi między roślinami a mikropartnerami lub reakcji roślin na substancje chemiczne bądź czynniki abiotyczne w prostym układzie eksperymentalnym, który ściśle naśladuje środowisko naturalne. W niniejszym filmie przedstawiono współhodowlę roślin z bakterią Agrobacterium tumefaciens. Metoda ta może pomóc w znalezieniu odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące interakcji roślin z mikroorganizmami, odpowiedzi mikroorganizmów lub roślin na stres oraz sygnalizacji molekularnej, w tym złożonych procesów sygnalizacji występujących już na początkowym etapie interakcji roślin z drobnoustrojami.Główną zaletą tej techniki jest to, że pomaga ona zrozumieć naturę sygnalizacji i odpowiedzi w interakcjach mikrobowych roślin w prostym układzie, który obejmuje naśladowanie naturalnego środowiska. Choć metodę tę można stosować do uzyskania wglądu w interakcje roślin z pojedynczym gatunkiem mikroba, można jej również użyć do badania interakcji roślin z wieloma gatunkami mikrobów lub z czynnikami abiotycznymi. Pomysł na tę metodę pojawił się podczas poszukiwania homeostazy sygnalizacji komórkowej podczas interakcji roślin z

a-hydroponic-co-cultivation-system-for-simultaneous-systematic

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Źródło: Nathoo, N., et al. Hydroponiczny system kouprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych roślina/mikroorganizm oraz sygnalizacji. J. Vis. Exp. (2017).Ten film przedstawia hydroponiczny system wspólnej uprawy do badania interakcji między roślinami a bakteriami w sterylnych warunkach. Sadzonki roślin przenosi się do sterylnego, kwaśnego podłoża wzrostowego, inkubuje i sprawdza pod kątem zanieczyszczenia przed zaszczepieniem Agrobacterium. Aktywowane bakterie...

System wspólnej uprawy do badania reakcji molekularnych gospodarzy roślinnych i bakterii oddziałujących na siebie

Bakterie wytwarzają wydzielane związki, które mogą wpływać na fizjologię swoich mikrobiologicznych sąsiadów. W tym miejscu opisujemy badanie przesiewowe kokultury, które umożliwia wykrywanie takich chemicznie zapośredniczonych interakcji międzygatunkowych poprzez mieszanie mikroorganizmów glebowych z fluorescencyjnymi transkrypcyjnymi szczepami reporterowymi Bacillus subtilis na podłożach stałych.

Wykorzystanie kokultury do wykrywania interakcji międzygatunkowych o podłożu chemicznym

Tutaj prezentujemy łatwy do naśladowania protokół, który pozwala stworzyć udany system hydroponiczny do badań nad odżywianiem roślin. Protokół ten został szeroko przetestowany na Arabidopsis i może być łatwo dostosowany do innych gatunków roślin w celu zbadania określonych wymagań żywieniowych lub wpływu nieistotnych składników na wzrost i rozwój roślin.

Hydroponika: wszechstronny system do badania alokacji składników odżywczych i reakcji roślin na dostępność składników odżywczych i narażenie na pierwiastki toksyczne

Ten artykuł opisuje szczegółowe protokoły do produkcji urządzeń ekosystemowych (EcoFAB), które umożliwiają badania roślin i interakcji roślina-mikroorganizm w ściśle kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.

Protokoły wytwarzania ekosystemów (EcoFAB) do budowy ekosystemów laboratoryjnych przeznaczonych do badania interakcji między roślinami a mikroorganizmami

Prosty, wszechstronny i tani system hydroponiczny in vitro został pomyślnie zoptymalizowany, umożliwiając eksperymenty na dużą skalę w sterylnych warunkach. System ten ułatwia stosowanie substancji chemicznych w roztworze i ich efektywne wchłanianie przez korzenie do badań molekularnych, biochemicznych i fizjologicznych.

Elastyczny, niedrogi system hydroponiczny do oceny reakcji roślin na małe cząsteczki w sterylnych warunkach

Tutaj opisujemy hydroponiczny test wzrostu roślin, aby określić ilościowo obecność gatunków i zobrazować przestrzenne rozmieszczenie bakterii podczas początkowej kolonizacji korzeni roślin i po ich przeniesieniu do różnych środowisk wzrostu.

Monitorowanie kolonizacji i utrzymania kolonizacji bakteryjnej korzeni Arabidopsis thaliana w pływającym systemie hydroponicznym

Testy interakcji międzykulturowych przedstawione w tym protokole są niedrogie, mają wysoką przepustowość i są proste. Testy te można wykorzystać do obserwacji interakcji mikrobiologicznych w kokulturze, identyfikacji wzorców interakcji i scharakteryzowania potencjału hamującego badanego szczepu drobnoustrojów przeciwko patogenom ludzkim i środowiskowym.

Wysokoprzepustowe testy kokultur do badania interakcji mikrobiologicznych

Ten protokół przedstawia szczegółowe podsumowanie strategii inokulacji korzeni roślin mikrobami przenoszonymi przez glebę. Na przykładzie grzybów Verticillium longisporum i Verticillium dahliae opisano trzy różne systemy infekcji korzeni. Przedstawiono potencjalne zastosowania i możliwe dalsze analizy, a także omówiono zalety i wady każdego systemu.

Strategie inokulacji w celu infekowania korzeni roślin mikroorganizmami przenoszonymi przez glebę

Przedstawiamy protokół dla opartego na szkle, półhydroponicznego systemu eksperymentalnego, wspierającego wzrost różnych filogenetycznie odrębnych roślin z mikrobami lub bez. System jest kompatybilny z różnymi podłożami wzrostowymi i umożliwia nieniszczące pobieranie próbek wysięku korzeniowego do dalszej analizy.

Wszechstronny system szklanych słoików do półhydroponicznego profilowania wysięku korzeniowego

Ten protokół opisuje, jak używać Jednokomórkowego Systemu Mikrolitrowego Zarządzania Kulturami Kropelkowymi (komórka MISS) do przeprowadzania izolacji, hodowli i pobierania mikrobiologicznego monoklonu. Komórka MISS osiąga zintegrowany przepływ pracy oparty na technologii mikroprzepływowej kropelkowej, która zapewnia doskonałą monodyspersyjność kropel, wysoką hodowlę równoległą i wysokowydajne wykrywanie biomasy.

Zautomatyzowana i wysokowydajna mikrobiologiczna hodowla monoklonalna i zbiór z wykorzystaniem systemu omicznego do hodowli mikrolitrowych mikrolitrów

Poznaj hydroponiczny system wspólnej uprawy roślin z mikroorganizmami do analizy interakcji molekularnych i sygnalizacji. Metoda umożliwia badanie odpowiedzi stresowych Arabidopsis thaliana i Agrobacterium tumefaciens w warunkach naśladujących naturę.

Hydroponiczny system wspólnej uprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych między roślinami a mikroorganizmami oraz sygnalizacji (Wideo) | JoVE Journal

Hydroponiczny system wspólnej uprawy do jednoczesnej i systematycznej analizy interakcji molekularnych między roślinami a mikroorganizmami oraz sygnalizacji

Przeglądaj więcej filmów